KR20140022224A

KR20140022224A - 모바일 장치

Info

Publication number: KR20140022224A
Application number: KR1020120088541A
Authority: KR
Inventors: 홍성철; 윤청선
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2012-08-13
Filing date: 2012-08-13
Publication date: 2014-02-24

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 모바일 장치는, 케이스; 상기 케이스의 전면에 구비되는 투명 소재의 프런트 패널; 상기 프런트 패널의 후방에 장착되는 디스플레이 패널; 및 상기 프런트 패널의 배면에 장착되는 근조도 센서 통합 모듈을 포함하고, 상기 근조도 센서 통합 모듈은, 하우징과, 상기 하우징 외부의 빛이 입사되고 적어도 하나 또는 그 이상의 렌즈를 포함하는 렌즈부와, 상기 렌즈부를 통하여 입사되는 피사체의 광 이미지를 결상하여 전기적인 신호로 변환시키는 이미지 센서를 포함하는 카메라 모듈; 및 상기 렌즈부의 내측에 배치되어 상기 렌즈부로 입사되는 빛의 광량을 감지하는 광량 감지부를 포함하는 근조도 센싱부를 포함한다.

Description

모바일 장치{Mobile device}

본 발명은 모바일 장치에 관한 것이다.

모바일 장치는 휴대가 가능하면서 음성 및 영상 통화 기능, 피사체 촬영 기능, 정보의 송수신 기능 및 데이터 저장 기능 등을 하나 이상 갖춘 통신 기기이다.

최근에는 모바일 장치의 기능이 다양화됨에 따라 고화질의 사진이나 동영상 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임, 방송의 수신 등과 같이 복잡한 기능들을 구비하는 멀티미디어 기기로 발전되고 있다.

또한, 최근에는 터치 방식으로 명령을 입력하는 모바일 장치가 등장하고 있고, 이에 따라 사용자가 의도하지 않음에도 불구하고 화면이 터치되어 명령이 입력되는 경우가 발생한다. 특히, 통화 중에 얼굴 피부가 터치 화면에 접촉되면서 오작동이 발생하는 문제가 종종 발생한다. 이러한 문제를 방지하기 위하여 모바일 장치 내부에 근접 센서가 부착되어, 모바일 장치를 귀에 갖다 대면 화면이 꺼지면서 터치 기능이 차단되도록 하고 있다. 뿐만 아니라, 외부 밝기에 따라 디스플레이 화면의 밝기를 조절하는 조도 센서도 구비된다.

도 1은 종래의 모바일 장치를 보여주는 부분 사시도이다.

도 1을 참조하면, 종래의 모바일 장치(1)는, 케이스(2)와, 상기 케이스(2)의 전면에 구비되며 터치 방식을 통한 명령 입력이 가능한 프런트 패널(3)을 포함한다.

상세히, 상기 프런트 패널(3)의 배면에는 스피커(4)와, 근접 센서(5)와, 카메라 렌즈(6)가 장착되고, 이들 구성은 외부로 노출된다. 특히, 근접 센서(5)와 카메라 렌즈(6)가 소정 간격 이격되는 위치에 각각 구비되고, 이들이 외부로 노출되어 외관상 보기 좋지 않은 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 단점을 개선하기 위하여 제안된 것으로서, 근접 센서와 카메라 모듈을 통합하여 구조를 단순화하고, 이들이 하나의 모듈로 구성되도록 하여 모바일 장치의 외관을 깔끔하게 처리할 수 있는 모바일 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 모바일 장치는, 케이스; 상기 케이스의 전면에 구비되는 투명 소재의 프런트 패널; 상기 프런트 패널의 후방에 장착되는 디스플레이 패널; 및 상기 프런트 패널의 배면에 장착되는 근조도 센서 통합 모듈을 포함하고, 상기 근조도 센서 통합 모듈은, 하우징과, 상기 하우징 외부의 빛이 입사되고 적어도 하나 또는 그 이상의 렌즈를 포함하는 렌즈부와, 상기 렌즈부를 통하여 입사되는 피사체의 광 이미지를 결상하여 전기적인 신호로 변환시키는 이미지 센서를 포함하는 카메라 모듈; 및 상기 렌즈부의 내측에 배치되어 상기 렌즈부로 입사되는 빛의 광량을 감지하는 광량 감지부를 포함하는 근조도 센싱부를 포함한다.

상기와 같은 구성을 이루는 본 발명의 실시예에 따른 모바일 장치에 의하면, 근접 센서, 조도 센서 및 카메라가 하나의 모듈로 구성됨으로써, 외관상 보기에도 좋고 모바일 장치의 내부 공간도 넓게 활용할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래의 모바일 장치를 보여주는 부분 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 모바일 장치의 외관을 보여주는 부분 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 근조도 센서 통합 모듈의 부분 분해 사시도.
도 4는 상기 근조도 센서 통합 모듈의 종단면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 근조도 센서 통합 모듈의 제어 구성을 보여주는 블럭도.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 모바일 장치에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 모바일 장치의 외관을 보여주는 부분 사시도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 모바일 장치(10)는, 내부 구성을 보호하는 케이스(11)와, 상기 케이스(11)의 전면에 제공되는 프런트 패널(12)과, 상기 프런트 패널(12)의 상부 후측에 제공되는 스피커(13)와, 상기 스피커(13)로부터 근접 거리에 구비되는 근조도 센서 통합 모듈(20)을 포함한다. 그리고, 상기 프런트 패널(12)의 배면에는 디스플레이 패널이 구비된다.

상세히, 상기 프런트 패널(12)은 투명한 글래스로 이루어지고, 전면에는 터치 스크린 기능이 구비된다. 따라서, 상기 디스플레이 패널로부터 출력되는 화상이 상기 프런트 패널(12)을 통하여 사용자의 눈에 인식된다. 그리고, 사용자는 손가락으로 상기 프런트 패널(12)을 터치하면 선택된 명령이 입력된다.

또한, 상기 근조도 센서 통합 모듈(20)은, 카메라 모듈과 근접 센서 및 조도 센서가 하나의 모듈로 이루어진 것으로서, 카메라의 렌즈부와 근접 센서 부분이 상기 프런트 패널(12)의 전면으로 노출된다. 상기 근조도 센서 통합 모듈(20)에 의하여, 근접 센서와 카메라 렌즈가 별도의 부품으로 이루어지고 서로 다른 위치에서 외부로 노출되는 종래의 모바일 장치와 달리, 프런트 패널(12)의 전면에는 근접 센서와 카메라 렌즈가 근접한 거리에 배치된다. 따라서, 모바일 장치(10)의 전면부가 깔끔하게 디자인되고, 케이스(11)의 내부 공간이 확보되는 장점이 있다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 근조도 센서 통합 모듈(20)의 구조 및 기능에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 근조도 센서 통합 모듈의 부분 분해 사시도이고, 도 4는 상기 근조도 센서 통합 모듈의 종단면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 근조도 센서 통합 모듈(20)은 카메라 모듈과 일체로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상세히, 상기 카메라 모듈은 종래의 모바일 장치용 카메라 모듈이 적용될 수 있고, 상기 카메라 모듈의 렌즈를 통하여 입사되는 빛을 이용하여 근접 센서의 센싱 기능과 조도 센서의 센싱 기능이 수행되는 것을 특징으로 한다.

더욱 상세히, 상기 근조도 센서 통합 모듈(20)은, 카메라 모듈과 상기 카메라 모듈에 장착되는 근접 및 조도 센싱 부재를 포함한다.

상기 카메라 모듈은, 외형을 이루는 하우징(21)과, 상기 하우징(21) 내부에 장착되어 피사체의 광 이미지가 입사되는 렌즈부(23)와, 상기 렌즈부(23)의 전면에 놓여서 상기 렌즈부(23)를 보호하고 이물질 유입을 차단하는 보호 커버(28)와, 상기 렌즈부(23)를 이동시키는 렌즈 구동부(24)와, 상기 렌즈 구동부(24)를 지지하는 홀더(25)와, 광 이미지를 결상하여 전기적인 신호로 변환시키는 이미지 센서부(26)와, 외부 물체의 접근을 감지하는 근조도 센싱 제어부(29) 및 상기 하우징(21)의 외측 또는 내부 일측에 장착되며 상기 근조도 센싱 제어부(29)를 제어하는 회로기판(27)을 포함한다.

상세히, 상기 하우징(21)의 내부에는 부품 수용을 위한 공간이 형성되고, 상기 하우징(21)의 일면에는 외부 빛이 상기 렌즈부(23)로 입사되도록 하는 개구부(211)가 형성된다. 그리고, 상기 렌즈부(23)는 빛을 모으거나 발산시켜 광학적 상을 맺게하는 물체로서, 볼록 렌즈와 오목 렌즈의 조합으로 구성될 수 있다. 그리고, 상기 렌즈부(23)는 적어도 하나 이상의 렌즈(232)와, 상기 렌즈(232)를 상기 하우징(21)의 내부 공간에 장착하는 배럴(barrel)(234)을 포함한다. 그리고, 상기 배럴(234)의 상단 외주면에는 빛이 통과하는 입사공(236)이 형성된다. 그리고, 상기 배럴(234)의 외주면과 상기 렌즈 구동부(24)의 외주면에는 서로 맞물리는 나사부(238,242)가 형성된다. 따라서, 상기 렌즈 구동부(240)는 렌즈부(230)를 내장한 상태에서 상기 배럴(234)을 광축으로 이동시켜 피사체 상의 초점을 맞추거나 줌인(zoom in) 또는 줌아웃(zoon out) 기능을 수행한다.

또한, 상기 홀더(25)에는 내부 공간이 형성되고, 상기 이미지 센서부(26)는 상기 홀더(25)의 상면에 안착된다. 그리고, 상기 이미지 센서부(26)는 상기 렌즈(232)를 통해 입사되는 피사체에 대한 빛을 전기적인 신호인 이미지 데이터로 변환하여 디스플레이 패널 쪽으로 전송한다.

또한, 상기 이미지 센서부(26)는, 적외선 차단 필터(262), 이미지 센서(264) 및 회로기판(268)을 포함한다. 상세히, 상기 적외선 차단 필터(262)는 렌즈(232)를 통과한 피사체의 빛을 필터링하며, 촬상시 화면 색조가 적조 현상을 띠지 않도록 근적외선 파장 및 적외선 영역의 파장을 차단하는 기능을 수행한다. 따라서, 상기 적외선 차단 필터(262)는 렌즈부(230)와 이미지 센서(264) 사이에 설치되는 것이 좋다. 다만, 이미지 센서(264)가 적외선 차단 기능을 가지고 있을 경우에는 상기 적외선 차단 필터(262)가 생략될 수도 있다.

상기 이미지 센서(264)는 다수의 회소로 구성된 화소 영역과 화소 영역의 입출력 단자인 다수의 전극으로 구성된다. 이때, 다수의 전극은 각각 와이어 본딩 장비를 이용하여 상기 회로기판(268)의 전극과 전기적으로 연결된다. 상기 이미지 센서(264)는 휴대전화 카메라나 DSC(Digital Still Camera)등에서 영상을 생성해 내는 영상촬상소자부품을 일컫는 것으로, 제작 공정과 응용 방식에 따라 크게 CCD(Charge Coupled Device) 이미지 센서와 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 이미지 센서 등이 있다.

상기 회로기판(268,27)은 소정의 전기적인 패턴과 다수의 전극으로 구성되며 저항 및 다이오드 등의 부품이 실장된다. 상기 회로 기판(268,27)은 재질이 딱딱한 경성 기판으로 이루어질 수도 있고, 절연 필름 위에 동박을 붙여 얇고 유연한 연성 회로 기판(FPCB:Flexible Printed Circuit Board)으로 이루어질 수도 있다.

또한, 상기 보호 커버(280)는 입사공(236)에 대응되는 위치에 장착되고, 빛을 통과시키는 투명한 재질로 이루어지며, 상기 프런트 패널(12)과 동일 평면을 이루도록 조립될 수 있다.

한편, 상기 근조도 센싱 제어부(29)는, 적외선을 방출하는 발광부(291)와, 상기 발광부(291)로부터 방출되어 사용자의 신체에 부딪혀서 반사되는 빛을 수신하는 광량 감지부(292)를 포함한다.

상세히, 상기 근조도 센싱 제어부(29)는, 상기 발광부(291)와 상기 광량 감지부(292)를 통하여 근접 센서 기능과 조도 센서 기능을 수행하게 된다. 상기 광량 감지부(292)는 상기 렌즈(232)가 장착되는 광경로 상에 배치되어, 상기 입사공(236)을 통하여 입사되는 빛의 양을 감지한다. 여기서, 상기 광량 감지부(292)는 상기 배럴(234)의 입사공(236)의 하측에 장착되되, 상기 입사공(236)의 반경 외부에 장착되도록 한다. 상기 광량 감지부(292)가 상기 입사공(236) 반경 외부에 장착됨으로써, 상기 이미지 센서(264)에 상기 광량 감지부(292)가 촬상되지 않으면서 상기 입사공(236)을 통해서 입사되는 빛의 양을 정확하게 감지할 수 있게 된다.

그리고, 상기 광량 감지부(291)에서 감지하는 빛은 상기 입사공(236)을 통하여 입사되는 빛의 양뿐만 아니라 상기 발광부(291)로부터 방출되어 반사되는 적외선의 양도 감지할 수 있다. 그리고, 상기 발광부(291)의 광방출선 상에 해당하는 상기 하우징(21)의 일면에는 광통과홀(212)이 형성된다. 따라서, 상기 발광부(291)로부터 방출되는 빛은 상기 광통과홀(212)을 통하여 외부로 방출되고, 사용자의 신체에 부딪혀서 반사된다. 상기 광통과홀(212)은 상기 하우징(21)의 개구부(211)로부터 직근 거리에 형성된다. 여기서, 상기 발광부(291)만 상기 하우징(21)의 외부에 위치하는 것도 가능함을 밝혀 둔다.

또한, 상기 근조도 센싱 제어부(29)는 상기 발광부(291)와 광량 감지부(291)가 전기적으로 연결되는 회로기판(27)을 포함한다. 상기 회로 기판(27)에는 광량 감지부(291)에서 감지되는 적외선량을 감지하여 사용자의 접근을 감지하는 근접 센싱 제어부(110:도 5 참조)와, 상기 광량 감지부(291)에 입사되는 빛의 양을 감지하는 조도 센싱 제어부(120)의 기능을 수행하는 회로 부품이 실장된다. 상기 근접 센싱 제어부(110)에서는 근접 센서와 동일한 기능을 수행하고, 상기 조도 센싱 제어부(120)에서는 조도 센서와 동일한 기능을 수행한다.

근접 센서의 수광부 기능 및 조도 센서의 조도 센서 기능을 겸하는 상기 광량 감지부(292)가 채용됨으로써, 근접 센서와 조도 센서를 별도로 장착할 필요가 없게 된다. 뿐만 아니라, 수광부의 기능을 겸하는 상기 광량 감지부(292)가 상기 렌즈부(23) 내부에 장착됨으로써, 상기 렌즈부(23)가 카메라 렌즈로서의 기능뿐 아니라 상기 광량 감지부(292)로 빛을 전달하는 전달자로 활용될 수 있는 장점이 있다. 또한, 상기 광량 감지부(292)가 상기 렌즈부(23)의 내측에 장착됨으로써, 상기 하우징(21)에 수광을 위한 별도의 홀을 형성할 필요가 없는 장점이 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 근조도 센서 통합 모듈의 제어 구성을 보여주는 블럭도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 근조도 센서 통합 모듈(20)은, 근조도 센싱 제어부(29)를 포함하고, 상기 근조도 센싱 제어부(29)는 메인 제어부(100)에 연결되며, 상기 메인 제어부(100)에서는 상기 근조도 센싱 제어부(29)로부터 전송되는 신호에 근거하여 상기 모바일 장치(10)에 구비되는 백라이트 유닛(150)의 밝기 또는 온오프를 제어한다. 상기 백라이트 유닛(150)은 디스플레이 패널의 후방에 상기 디스플레이 패널쪽으로 빛을 방출하는 부재이다.

상기 근조도 센싱 제어부(29)는, 발광부(291)와, 광량 감지부(292)와, 근접 센싱 제어부(110) 및 조도 센싱 제어부(120)를 포함하는 근조도 센싱 제어부(29)를 포함한다. 상기 근접 센싱 제어부(110)에서는, 상기 발광부(291)에서 방출되는 적외선의 양과 상기 광량 감지부(292)에서 수광되는 적외선의 양에 대한 감지 결과를 가지고 사용자의 접근 여부를 판단한다. 그리고, 상기 조도 센싱 제어부(120)에서는 상기 광량 감지부(292)에서 수광되는 빛의 양에 대한 감지 결과를 가지고 외부의 밝기 즉 조도를 판단한다.

상기 근접 센싱 제어부(110)에서 감지된 결과에 따라 사용자의 피부가 접근하는 것으로 판단되면 상기 백라이트 유닛(150)이 오프되도록 하고, 터치 기능이 오프되도록 한다.

또한, 상기 근접 센싱 제어부(110)에서 사용자가 접근하지 않는 상태로 판단하였으나, 상기 광량 감지부(292)로 수광되는 빛의 양에 변화가 있는 것으로 상기 조도 센싱 제어부(120)에서 판단하면, 상기 메인 제어부(100)를 통하여 상기 백라이트 유닛(150)의 밝기가 조절되도록 한다. 예컨대, 광량 감지부(292)에서 감지되는 빛의 양이 증가 또는 감소되는 것으로 판단되면, 상기 백라이트 유닛(150)의 밝기를 강하게 또는 약하게 하도록 할 수 있다.

Claims

케이스;
상기 케이스의 전면에 구비되는 투명 소재의 프런트 패널;
상기 프런트 패널의 후방에 장착되는 디스플레이 패널; 및
상기 프런트 패널의 배면에 장착되는 근조도 센서 통합 모듈을 포함하고,
상기 근조도 센서 통합 모듈은,
하우징과, 상기 하우징 외부의 빛이 입사되고 적어도 하나 또는 그 이상의 렌즈를 포함하는 렌즈부와, 상기 렌즈부를 통하여 입사되는 피사체의 광 이미지를 결상하여 전기적인 신호로 변환시키는 이미지 센서를 포함하는 카메라 모듈; 및
상기 렌즈부의 내측에 배치되어 상기 렌즈부로 입사되는 빛의 광량을 감지하는 광량 감지부를 포함하는 근조도 센싱부를 포함하는 모바일 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 근조도 센싱부로부터 전송되는 신호에 근거하여 상기 디스플레이 패널의 밝기 또는 온오프를 제어하는 메인 제어부를 더 포함하는 모바일 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 광량 감지부는, 상기 이미지 센서의 전방에 위치하되, 상기 이미지 센서에 결상되지 않는 영역에 해당하는 광경로 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 모바일 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 근조도 센싱부는,
상기 광량 감지부에서 감지되는 빛의 양에 따라 상기 케이스 외부의 조도를 판단하고, 판단된 조도값에 따른 상기 디스플레이 패널의 밝기 제어 신호를 상기 메인 제어부로 전송하는 조도 센싱 제어부를 더 포함하는 모바일 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 근조도 센싱부는,
상기 하우징의 내측 또는 외측에 장착되고, 적외선을 방출하는 발광부와,
상기 발광부에서 방출된 후 반사되어 상기 렌즈부로 입사되는 적외선의 양을 감지하는 상기 광량 감지부와,
상기 광량 감지부에서 감지되는 적외선의 양으로부터 물체 또는 사용자의 접근 여부를 판단하는 근접 센싱 제어부를 더 포함하는 모바일 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 물체 또는 사용자의 접근 여부에 따른 상기 디스플레이 패널의 온오프 명령 신호가 상기 근접 센싱 제어부에서 상기 메인 제어부로 전송되는 것을 특징으로 하는 모바일 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 렌즈부와 상기 발광부만 상기 프런트 패널의 전방으로 노출되는 것을 특징으로 하는 모바일 장치.